Perché utilizzare recuperatori di calore in controcorrente?

controccorrente

RENDIMENTO

73%

nuovo valore minimo di rendimento
Il prossimo 1 gennaio 2018 entrerà in vigore il nuovo valore minimo di rendimento (73%) cui andranno soggette tutte le unità di ventilazione, con poche eccezioni.
Va in pensione il valore in vigore dal 1 gennaio 2016 (67%) e, speriamo per sempre, il 50% con cui abbiamo fatto i conti per anni.
Il rendimento del 73% rende sempre più conveniente l’utilizzo di recuperatori di calore in controcorrente anziché a correnti incrociate.

Ma perchè?

Una delle equazioni generali dello scambio termico è la seguente:

W = U * A * DTML

W è la potenza scambiata, U è il coefficiente globale di scambio termico, A è la superficie di scambio, DTML è la media logaritmica delle temperature in gioco.

Per qualsiasi scambiatore di calore, il movimento dei fluidi in controcorrente (cioè con direzioni parallele e contrapposte) è quello che garantisce il DTML più alto possibile. Viceversa il movimento dei fluidi a flussi incrociati penalizza, anche pesantemente, il valore di DTML; ad esempio dal diagramma, valido per i flussi incrociati, si vede che per ottenere un valore di rendimento pari al 73% (con portate uguali) occorre applicare un fattore di correzione 0,65 al valore di DTML di uno scambiatore in controcorrente.

In altre parole, essendo diminuito il DTML del 35%, occorrerà aumentare del 35% la superficie di scambio. Ma superficie di scambio significa: costi, ingombri e perdite di carico.

Ecco perché, per percentuali di rendimento elevate, è sempre conveniente utilizzare scambiatori di calore in controcorrente anziché a flussi incrociati.

Queste considerazioni non riguardano questa o quella marca di recuperatori, ma la generalità degli scambiatori di calore. Si tratta, semplicemente, della fisica.